电磁感应定律单杆模型PPT课件.ppt

电磁感应中的 导轨类 问题 第九章电磁感应 一 单杆模型 1 知识与技能掌握电磁感应中的力学问题的求解方法过程与方法通过电磁感应中的力学问题的学习 掌握运用理论知识探究问题的方法情感 态度与价值观通过电磁感应中的力学问题的学习 培养学生对不同事物进行分析 找出共性与个性的辩证唯物主义思想 学习目标 2 安徽19题 选择 四川11 18分 2015年高考题 3 上海32 14分 北京22 16分 广东35 18分 4 1 首先分析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况 2 其次分析由于运动状态变化 导体受到的安培力 合力的变化情况 3 再分析由于合力的变化 导体的加速度 速度又会怎样变化 从而又引起感应电流 安培力 合力怎么变化 4 最终明确导体所能达到的稳定状态 1 分析思路 一 单杆模型 5 1 单杆水平式 条件 匀强磁场与导轨垂直 磁感应强度为B 棒ab长为L 质量为m 初速度为零 拉力恒为F 电路中除电阻R外 其他电阻不计水平导轨光滑 2 类型 试分析导体棒的运动情况 6 动态分析 收尾状态 运动形式 匀速直线运动 力学特征 a 0 电学特征 I恒定 7 讨论1 若导体棒从开始至达到最大速度时 所通过位移是X 求在此过程中电阻R产生的热量QR 8 解 对导体棒在此过程应用动能定理 或 对系统应用功能关系 9 讨论2 设导体棒从开始至达到最大速度过程中 通过电阻R的电量q 设此过程中的电路中平均电流为I 根据闭合电路中欧姆定律 法拉第电磁感应定律 联立并解得 10 11 拓展1 如果ab棒与导轨间的动摩擦因数为 其他条件均不变 则ab棒的最大速度为多少 12 2020 3 20 13 拓展2 条件 匀强磁场与导轨垂直 磁感应强度为B 棒ab长为L 质量为m 初速度为 电路中除电阻R外 其他电阻不计水平导轨光滑 问 电路中电流最大为多少 导体最终的运动状态是怎样的 14 15 2 单杆倾斜式 拓展3 条件 匀强磁场与导轨垂直 磁感应强度为B 棒ab长为L 质量为m 在导轨上静止释放 电路中除电阻R外 其他电阻不计导轨光滑 问 分析导体的运动状态 并求出最大速度是多少 16 动态分析 运动形式 匀速直线运动 力学特征 电学特征 I恒定 收尾状态 17 拓展4 F 条件 匀强磁场与导轨垂直 磁感应强度为B 棒ab长为L 质量为m 沿导轨平面向上的恒力F 电路中除电阻R外 其他电阻不计导轨光滑 问 分析导体的运动状态 并求出最大速度是多少 18 F 解 分情况讨论 19 拓展5 L 条件 光滑导轨平面竖直 匀强磁场与导轨垂直 磁感应强度为B 棒ab长为L 质量为m 电路中除电阻R外 其他电阻不计导体棒与导轨接触良好 问 分析导体的运动状态 并求出最大速度是多少 20 题后悟道 由于感应电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互制约的关系 故导体一般不是做匀变速运动 而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态 分析这一动态过程进而确定最终状态是解决这类问题的关键 21 课堂练习 1 如图 足够长的光滑导轨倾斜放置 导轨宽度为L 其下端与电阻R连接 导体棒ab电阻为r 导轨和导线电阻不计 匀强磁场竖直向上 若导体棒ab以一定初速度下滑 则ab棒 AB 22 2 图所示中回路竖直放在匀强磁场中 磁场的方向垂直于回路平面向外 导线AC可以贴着光滑竖直长导线下滑 设回路的总电阻恒定为R 当导线AC从静止开始下落后 下面有关回路中能量转化的叙述中正确的说法有 A导线下落过程中机械能守恒B导线加速下落过程中 导线减少的重力势能全部转化电阻上产生的热量C导线加速下落过程中 导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路中增加的内能D导线达到稳定速度后的下落过